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光传感器是什么?

发布日期:2020-05-27浏览次数:

光传感器工作原理介绍

 

光传感器基本原理为利用硅芯片收光并转化成电子讯号以供后端系统进行判读并作出对应动作

,常见有二应用:一为距离传感器,可自行发射接收红外光讯号,确认外界物体是否靠近;

二为环境光传感器,硅芯片上镀上不同颜色之镀层可以模拟人眼对环境色彩之识别结果。

 

光传感器分类介绍

 

环境光传感器

环境光传感器由光敏组件组成,可以感知周围光线情况,并告知处理芯片自动调节应用产品光线强度,

以降低产品的功耗。产品封装演化由早期的插件式变更为贴片式,另产品因应不同应用需求具有类比与数位式。 

 

颜色传感器

又称R/G/B传感器,在ALS基础上调整光感区的收光模式,分别感应红、绿、蓝三种颜色,

用来侦测目标物的色彩与色温,配合软件调整应用产品的色彩效果。

 

心跳血氧传感器

心跳血氧传感器须具备R/G/B与红外光感光功能,需搭配绿光、

红光与红外光进行待测物(一般为人体的手腕)反射后数值收集,并搭配算法进行计算求得人体的心率与血氧数值。

 

类比接近式传感器

早期的接近式传感器设计一般为类比式,即以红外LED搭配光敏三极管进行组合,应用多为近距离的开关;

封装应不同应用需求有对射式与反射式两种,近年来也演变出无引脚式封装。


数位接近式传感器 

承上,近年来光开关应用演变至对于距离有精密量测的要求,故数位式算法因应而生;

一般封装分自带红外LED与外接两种,而IC芯片可同时集成环境光感测区块形成三合一模块(IR/PS/ALS)。

 

飞时测距传感器

上述接近式传感器的感测距离多为几公分至几十公分,长距离(米级)的感测方式一般利用较小角度、

高光强度的VCSEL搭配具雪崩二极管同级功能的IC芯片进行光线发射和反射时间差或相位差的演算;

飞时测距传感器(ToF)相较其他距离量测技术而言具有体积小、反应速度快,距离计算精确等优势。

 

 


 

 

光传感器应用介绍

 

 

智能照明涵盖范围相当大,一般应用范畴如上述图片所示,特别强调在室内与户外直接照明应用;

光传感器位于上述应用的角色不外乎为感测环境光源的变化,进而调整产品自身发光的强度,

另外新型的应用会搭配自发射红外线的感光组件形成非接触式开关的设计,终端产成品如手势控制灯等。

 

 


 

 

色温调节照明


色温调节照明主要是利用R/G/B传感器依不同时间段的日光色温调整室内的照明色系,

目的为塑造出人体专属光环境,可以于特殊时段调整冷色系来提高人体的精神与专注力进行

工作效率的提升或调整为暖色系迅速令人体进入睡眠达到放松休息。

 

 


 

 

色彩搭配

 

色彩搭配应用主要为配色取色与配色,应用原理主要是利用R/G/B传感器对目标物进行CIE定义的R/G/B对应值演算判定出颜色,

之后再进行后续的需求应用,配色功能广泛应用于各类型工业中,包括广告业、服饰业、装潢业与儿童玩具等。

 




消费性产品

光传感器也广泛应用于民生消费性产品中,包括近十年内开始流行的智能手机、

智能电视、智能音箱、智能手环与各类平板等;其中应用不外乎为以下幾種:

 

(1)接近式感应:典型如智能手机通话时侦测人脸接近时的自动熄屏功能,进阶应用如智能音箱的手势感应功能;

 

 

(2)环境光感测应用:带显示屏的产品如智能手机、平板、智能电视等,主要功能为感测环境光源的变化,并调整背光的强度;

 

 

(3)环境光感测:利用R/G/B传感器判读背景色调整显示屏色调以达到提升用户体感目的;

 

 

(4)心跳血氧量测:如前文所述,利用绿光、红光与红外光搭配光传感器进行人体实时的心跳与血氧值的计算。

 


 

车用

一般光传感器在车用市场的基础应用包括

 

 

(1)环境光感测:可应用于车灯自动开关,进阶功能为依环境光强度调整车灯亮度达到省电功能等;

 

 

2)手势控制:利用红外线传感器进行非接触式的开关与调整设计提升客户体验的目的;

 

 

(3)车用配件:如无线车充,利用红外线传感器侦测手机是否已放置于机架上,从而开启充电开关。

 

其他高阶光传感应用包括安全驾驶功能,即利用飞时测距传感器(ToF)安装于车头与车尾进行安全距离实时监控,未来无人驾驶车概念的关键技术也在于此。

 


 

无线耳机 

随着蓝芽5.0的问世,各式蓝芽产品因为耗电量的降低也大量发展出来,其中蓝芽无线耳机就有爆发式的增长;其中光传感器扮演的角色为:

 

 

(1)入耳侦测:利用红外感应将耳朵作为反射物进行蓝芽开关的驱动;

 

 

(2)非接触式开关:一样利用红外传感器配合手势与软件进行后续应用如暂停/开始、音量调整等。

 

 


 

 

天电光电光传感器产品介绍


 

       福建天电光电计划2020年进行第一波光传感产品系列的发售,主力推广应用于智能照明、消费性产品、车用等领域,特别注重产品的自主研发与创新,

 目前拥有数十项发明和实用新型专利,多项专利已获授权。公司已通过了ISO9001 2015质量管理体系、

ISO14001:2015、IATF 16949 2016、ISO45001认证。面对蓬勃发展的光电产业,

电光电将不断加强与上下游合作伙伴的合作,积极提升产品的竞争力,天电光电将不断广纳光电行业精英人才,

持续改进产品和服务,突破创新,精益生产,使公司成为全球光电领域具有影响力的公司之一。

 

 

 


 


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